KR20190105673A - 신발류 형성 장치 - Google Patents

Abstract

신발의 구성은 신발부를 원하는 형상 및 구성으로 형성하기 위해 압력을 인가하는 것에 의존한다. 압력의 인가는 형상을 일치시키기 위해 신발부와 접촉하는 동안 신발의 다양한 크기에 일치하는 조정 가능한 폭의 롤러에 의해 달성된다. 추가로, 신발부의 형성 및 성형 공정을 돕기 위해 진동 에너지가 롤러로부터 신발부로 전달될 수 있다.

Description

신발류 형성 장치{Footwear forming device}

본 발명은 신발류 형성 장치에 관한 것이다.

신발은 코블러 라스트(cobbler's last) 주변에서 형성될 수 있다. 신발 갑피 재료와 같은 신발의 재료는 앞 심(toe box)과 같은 원하는 형상을 취하도록 조작될 수 있다. 이러한 조작은, 조작을 수행하는 작업자에게 피로감을 줄 수 있는 힘든 과정으로 손에 의해 행하여질 수 있다.

본 발명의 양태는 조정 가능한 폭의 롤러를 이용하여 신발류 물품의 일부를 형성하는 것과 관련된다. 각종 양태에서, 롤러는 물품의 특정 부분에 맞추어질 수 있고, 또는 물품의 공지된 치수에 맞추어질 수 있다. 롤러는 이때 물품을 형성(forming)하거나 성형(shaping)하는 압축력을 인가하기 위해 물품의 일부를 가로질러 롤링(rolling)할 수 있다. 형성/성형은 물품에 진동 에너지, 열 에너지(예를 들면, 열) 및/또는 증기를 인가함으로써 향상될 수 있다. 롤러는 예시적인 양태에서 프로그램된 또는 감지되는 공구 경로(tool path)를 가진 로보트 메카니즘에 의해 이동될 수 있다.

본 개괄은 이하의 상세한 설명에서 추가로 설명하는 개념들의 선택을 간단한 형태로 소개하기 위해 제공된다. 본 개괄은 청구된 주제의 핵심적 특징 또는 본질적 특징을 확인하려는 의도가 아니고, 청구된 주제의 범위를 정하는 보조물로 사용되도록 의도되지 않는다.

본원에 포함되는 첨부 도면을 참조하면서 예시적인 양태를 이하에서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 양태에 따른 롤러 어셈블리의 제1 투시도이다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른 롤러 어셈블리의 다른 투시도이다.
도 3은 본 발명의 양태에 따른 롤러 어셈블리의 측면도이다.
도 4a는 본 발명의 양태에 따른, 폭 열림 구성(open width configuration)에서의 롤러 어셈블리를 보인 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 양태에 따른, 폭 닫힘 구성(closed width configuration)에서의 롤러 어셈블리를 보인 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 양태에 따라, 롤러 어셈블리가 신발부를 횡단하는 순서를 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 양태에 따라, 롤러 어셈블리가 신발부와 맞물린 상태의 측면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 양태에 따라, 롤러 어셈블리가 이동 메카니즘에 의해 이동될 때 복수 개의 신발부와 맞물리는 순서를 보인 도면이다.
도 10은 본 발명의 양태에 따른, 제조 시스템으로 신발부를 롤링하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 양태에 따른, 다른 롤러 어셈블리의 투시도이다.
도 12는 본 발명의 양태에 따른, 도 11의 다른 롤러 어셈블리의 다른 투시도이다.

본 발명의 실시형태들의 주제를 법령 요건에 부합하도록 여기에서 구체적으로 설명한다. 그러나 이 설명은 자체로 본 특허의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 오히려, 본 발명자들은, 청구된 주제가 다양한 현재의 기술 또는 미래의 기술과 함께 본 명세서에서 설명하는 것과 유사한 다양한 단계 또는 단계들의 조합을 포함하도록 다양한 방식으로 또한 구현될 수 있다고 생각한다.

본 발명의 양태는 조정 가능한 폭의 롤러를 이용하여 신발류 물품의 일부를 형성하는 것과 관련된다. 각종 양태에서, 롤러는 물품의 특정 부분에 맞추어질 수 있고, 또는 물품의 공지된 치수에 맞추어질 수 있다. 롤러는 이때 물품을 형성(forming)하거나 성형(shaping)하는 압축력을 인가하기 위해 물품의 일부를 가로질러 롤링할 수 있다. 형성/성형은 물품에 진동 에너지, 열 에너지 및/또는 증기를 인가함으로써 향상될 수 있다. 롤러는 예시적인 양태에서 프로그램된 또는 감지되는 공구 경로를 가진 로보트 메카니즘에 의해 이동될 수 있다.

따라서, 일 양태에서, 조정 가능한 폭의 롤러를 구비한 신발류 물품 제조 시스템이 제공된다. 롤러는 롤러의 암형(female) 롤러부 내로 미끄러져 들어갈 수 있는 수형(male) 롤러부를 포함한다. 수형 롤러부는 롤러 보디(roller body)와 수형 플랜지를 포함하고, 롤러 보디는 수형 플랜지보다 더 작은 직경을 가진다. 암형 롤러부는 암형 플랜지와, 암형 플랜지로부터 암형 롤러부 내로 움푹 들어간 원통형 수납부를 포함한다. 암형 플랜지는 상기 수납부의 직경보다 더 큰 직경을 가진다. 롤러 보디는 상기 수납부 내로 미끄러져 들어갈 수 있다. 수형 롤러부와 암형 롤러부는 축방향으로 정렬된다. 본 발명의 양태는 롤러로부터 신발류 물품으로 전달되는 진동 에너지를 발생시키는 진동 장치를 또한 고려한다.

다른 양태에 있어서, 본 발명은 제조 시스템으로 신발류 물품 구성요소를 롤링(rolling)하는 방법을 제공한다. 이 방법은 신발류 물품을 제조 시스템의 물품 홀더(article holder)에 배치하는 단계를 포함한다. 이 방법은 신발류 물품부의 제1 위치에 롤러를 배치하는 단계와, 수형 플랜지와 암형 플랜지 사이에서 연장되는 롤러 보디가 상기 제1 위치에서 신발류 물품부와 접촉하도록 롤러의 암형 플랜지와 수형 플랜지 간의 거리를 조정하는 단계를 또한 포함한다. 이 방법은 상기 제1 위치로부터 제2 위치로 신발류 물품 위에서 롤러를 롤링하는 단계를 또한 포함하고, 상기 롤러는 롤러가 제1 위치로부터 제2 위치로 횡단할 때 신발류 물품부와 접촉한다. 본 발명의 양태는 신발류 물품부에 진동 에너지를 인가하는 단계를 또한 고려한다. 추가로, 본 발명의 양태는, 신발류 물품부의 형성/성형을 돕기 위해 롤러 어셈블리에 의해 또는 롤러 어셈블리와 협력하여 열 에너지 및/또는 증기가 인가되는 것을 고려한다.

본 발명의 실시형태의 개괄을 간단히 설명하였고, 본 발명의 실시형태를 구현하기에 적합한 예시적인 작업 환경을 이하에서 설명한다.

신발류 물품은 구두, 부츠, 샌달 등을 포함할 수 있다. 용어 "신발"(shoe)은 신발류 물품을 총칭적으로 인용하기 위해 여기에서 사용된다. 용어 "신발"은 전통적인 스타일의 신발로 제한되지 않고, 그 대신에 부츠, 샌달, 런닝화, 미끄럼막이 구두(cleat) 및 다른 신발류 물품을 포함할 수 있다고 이해된다. 일반적으로, 신발은 밑창(sole)이라고 부를 수 있는, 땅에 접촉하는 부분을 포함한다. 밑창은 다양한 재료 및/또는 다양한 개별 구성요소로 형성될 수 있다. 예를 들면, 밑창은 업계에 잘 알려진 것처럼 겉창, 중창 및/또는 안창을 포함할 수 있다. 신발은 또한 밑창에 대하여 사용자의 발을 고착시키는 데 효과적인 발 고착부를 포함할 수 있다. 발 고착부는 여기에서는 신발 갑피 또는 간단히 "갑피"라고 부른다. 갑피는 하나 이상의 재료 및/또는 하나 이상의 개별 구성요소로 형성될 수 있다. 예를 들면, 갑피는 접착, 바느질, 융합, 용접 등에 의해 함께 결합되는 복수 개의 개별 부분으로 형성될 수 있다. 대안으로, 갑피는 편물 및/또는 직물과 같은 일반적인 제조 공정에 의한 단일 부재로 형성될 수 있다. 갑피를 형성하는 다른 기술이 예상되고, 여기에서 제공되는 개념에 다른 기술들을 적용할 수 있다.

갑피 및/또는 밑창을 형성하는 재료 또는 기술과 관계없이, 원하는 삼차원 형상을 얻기 위해 추가의 성형 및 형성을 사용할 수 있다. 전통적으로 코블러 라스트(cobbler's last)라고 알려진 툴링(tooling)은 신발을 원하는 크기, 형상 및 구성으로 형성할 수 있는 모형틀(shape)로서 역할을 한다. 여기에서 사용하는 용어 "라스트"는 갑피를 형성할 수 있는 모형(form)을 말한다. 일부 양태에서, 밑창은 갑피가 라스트(last)되어 있을 때(즉, 갑피의 내부 체적에 라스트가 배치될 때) 갑피에 결합(예를 들면, 접착, 바느질)될 수 있다. 라스트는 결과적인 신발의 윤곽, 형상, 스타일 및 다른 특성들을 규정할 수 있다.

신발의 하나 이상의 부분, 예를 들면 갑피가 하부의 라스트에 일치(conform)되도록 압력으로 물리적으로 조작되는 것이 고려된다. 압력 외에, 열 및/또는 습기(예를 들면, 증기)가 성형 및 형성 공정을 더 보조하도록 신발부(shoe portion)에 인가되는 것이 고려될 수 있다. 압력의 인가에 의해 신발부가 원하는 구성으로 형성될 때 신발부의 주름, 접은 자국 및 다른 의도하지 않은 특성들을 제거할 수 있다. 여기에서 제시되는 바와 같이, 롤러는, 신발부를 형성하고 신발부의 의도하지 않은 특성들을 치유하기 위해 신발부에 압력을 인가할 수 있다고 생각된다. 또한, 롤러는 예시적인 양태에서 공정을 추가로 보조하도록 가열되거나 관련 증기를 갖출 수 있다고 생각된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 발명의 양태에 따라서 신발부에 압력을 인가하도록 기능하는 롤러 어셈블리(100)가 도시되어 있다. 도 1은 장착 구조물(102), 진동 장치(104), 수형 지지암(106), 수형 플랜지(108), 롤러 보디(110), 수형 롤러부(112), 암형 롤러부(114), 암형 플랜지(116), 암형 립(lip)(118), 수납부(120) 및 암형 지지암(122)을 포함하는 롤러 어셈블리(100)의 제1 투시도를 구체적으로 보인 것이다.

롤러 어셈블리(100)의 롤러부는 수형 롤러부(112)와 암형 롤러부(114)를 포함한다. 롤러는 금속, 세라믹 및/또는 중합체와 같은 임의의 적당한 재료로 형성될 수 있다. 수형 롤러부(112)는 동축으로 정렬된 롤러 보디(110)와 수형 플랜지(108)를 포함한다. 롤러 보디(110)는 수형 플랜지(108)의 직경보다 작은 제1 직경을 갖는다. 이러한 직경 차는 롤러 어셈블리(100)가 신발을 가로질러 롤링하는 것과 관련하여 나중에 도 6에서 설명할 것이고, 수형 플랜지(108)는 수형 롤러부(112) 및 암형 롤러부(114)가 서로 미끄러지게 맞물릴 때 신발부에 대하여 압축력을 제공하고 롤러의 폭을 안내하는 데 유용할 수 있다. 롤러 보디(110)는, 신발부(예를 들면, 갑피 및/또는 밑창)와 맞물리고 라스트 주위에서 신발부를 형성하기 위해 롤러로부터 신발부에 압축력을 전달하는 데 유효할 수 있다. 수형 롤러부(112)는 도 4a 및 도 4b에 도시된 것처럼 롤러 보디(110)로부터 수형 플랜지(108)까지 곡선의 윤곽을 갖고서 전이하는 것으로 고려된다. 곡선 전이는 예시적인 양태에서 비곡선 전이 또는 각진 전이가 달성할 수 있는 것보다 더 좋은 방식으로 앞 심의 상부면과 같은 신발부에 일치하기에 효과적일 수 있다.

암형 롤러부(114)는 암형 플랜지(116)와, 암형 롤러부(114) 내로 오목하게 들어간 원통형 오목부로서 도시되며 동축으로 정렬된 수납부(120)를 포함한다. 암형 플랜지 표면으로부터 오목한 수납부(120)의 표면까지 연장되는 측벽은 암형 립(118)이다. 암형 롤러부(114) 내로 들어가는 수납부(120)의 깊이는 암형 립(118)이 암형 플랜지(116)의 표면으로부터 암형 롤러부(114) 내로 연장되는 거리에 의해 규정될 수 있다. 수형 플랜지와 마찬가지로, 암형 플랜지(116)는 암형 롤러부(114)와 수형 롤러부(112)의 미끄러짐 가능한 상호작용을 조정하도록 신발부와 맞물리고 신발부에 접촉하는 것으로 고려된다. 또한, 암형 플랜지(116)는 신발부의 형성 및 성형을 보조하도록 신발부에 압축력을 제공하는 것으로 고려된다. 일 양태에 있어서, 암형 플랜지(116)의 외경은 30 내지 120 mm의 범위에 속한다. 또한, 수형 플랜지(108)는 암형 플랜지(116)와 같거나 그보다 작은 직경을 갖는 것으로 고려된다.

암형 플랜지의 수납부(120)는, 수납부(120)에 수납되도록 의도되는 롤러 보디(110)의 위치에서 롤러 보디(110)의 직경과 같거나 그보다 큰 직경을 갖는다. 그래서 암형 롤러부(114)와 수형 롤러부(112)는 도 4b에 도시된 것처럼 롤러 보디(110)가 수납부(120) 내로 연장되도록 미끄러지게 맞물릴 수 있다. 수형 롤러부(112)와 암형 롤러부(114)는 또한, 암형 지지암(122)과 회전 가능하게 결합된 때의 암형 롤러부(114)의 회전이 수형 지지암(106)과 회전 가능하게 결합된 때의 수형 롤러부(112)의 회전축을 공유하도록 동축으로 정렬된다. 그 결과, 수형 롤러부(112)와 암형 롤러부(114)는 오프셋 또는 오정렬된 회전축의 결과로서 간섭받거나 또는 결속되는 일 없이 맞물린 유닛으로서 롤링 또는 회전할 수 있다.

암형 플랜지(116)로부터 안쪽으로 연장되는 수납부(120)는 암형 플랜지가 롤러 보디(110)와 수납부(120) 사이에서 상호작용하는 양에 관계없이 신발부에 대한 접촉면을 제공할 수 있게 한다. 그러므로 신발부가 변경되고 라스트가 변경되며 및/또는 신발부에 대한 롤러의 접근 각이 변경될 때, 롤러는 예시적인 양태에서 롤러 보디(110)와 신발부 사이의 접촉을 제공하도록 폭을 조정할 수 있다. 또한, 롤러의 가변적인 폭은, 신발부가 변경되고 라스트가 변경되며 및/또는 신발부에 대한 롤러의 접근 각이 변경되는 것과 관계없이, 예시적인 양태에서, 수형 플랜지(108)와 암형 플랜지(116)가 신발부와 결합할 수 있게 한다.

수형 지지암(106)은 장착 구조물(102)로부터 연장되고, 수형 롤러부(112)를 지지하기에 효과적이다. 암형 지지암(122)은 장착 구조물(102)로부터 연장되고, 암형 롤러부(114)를 지지하기에 효과적이다. 비록 수형 지지암(106), 암형 지지암(122) 및 장착 구조물(102)이 특정 구성, 형상 및 치수를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 여기에서 고려되는 양태가 달성될 수 있게 하는 임의의 구성, 형상 및 치수가 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들면, 각종 구성요소의 길이, 폭 및 결합 위치는 여기에서 제시하는 단순히 예시적인 형태로부터 변경될 수 있다.

롤러의 폭은 수형 지지암(106) 및/또는 암형 지지암(122)을 장착 구조물(102)에 대해 이동시킴으로써 조정될 수 있는 것으로 고려된다. 도 4a 및 도 4b는 도 1의 선(4)을 따라 취한 단면도로서, 도 4a는 넓은 롤러 구성을 도시하고 도 4b는 좁은 롤러 구성을 도시한다. 도 4a 및 도 4b에 단면도로 도시된 것처럼, 수형 지지암(106)과 암형 지지암(122)은 플랜지들 사이에서 롤러의 폭을 변경하기 위해 장착 구조물(102)에 대해 이동한다. 또한, 롤러 폭은 각각의 지지암에 대한 롤러부의 상대 위치를 조정함으로써 추가적으로 또는 대안으로 조정될 수 있는 것으로 고려된다. 예를 들면, 수형 롤러부(112)는 회전 축과 평행한 선을 따라 수형 지지암(106)으로부터 측방향으로 이동할 수 있는 것으로 고려된다. 유사하게, 암형 롤러부(114)는 회전 축과 평행한 선을 따라 암형 지지암(122)으로부터 측방향으로 이동할 수 있는 것으로 고려된다.

롤러의 폭의 조정은 능동 메커니즘 또는 수동 메카니즘에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 폭을 조정하도록 지지암 및/또는 롤러부 중 하나 이상을 이동시키기 위해 하나 이상의 액추에이터가 결합될 수 있는 것이 고려된다. 또한, 스프링과 같은 바이어싱 메카니즘(biasing mechanism)이 롤러의 넓어짐에 저항하여, 예시적인 양태에서 플랜지가 신발부의 표면과 상호작용할 때 롤러와 신발부 간의 맞물림에 의해 롤러 폭이 상기 바이어싱 메카니즘의 힘에 대항하여 확대되게 하는 것이 고려된다. 다시 말하면, 신발부는 수형 플랜지(108) 및 암형 플랜지(116)와 상호작용하여, 롤러 보디(110)가 수납부(120)에 대해 미끄러지게 함으로써, 예시적인 양태에서 롤러 폭을 확대시키는 것이 고려된다.

롤러부들 간의 미끄럼식 맞물림을 변경함으로써 롤러의 폭을 조정하는 것 외에, 롤러부 자체를 조정 및/또는 변경하는 것이 또한 고려된다. 예를 들면, 신발 스타일, 크기 또는 형상에 기초하여, 대안적인 롤러부를 사용하여 롤러와 신발 간의 바람직한 상호작용을 달성할 수 있다. 구체적으로, 제1 신발류 물품에 대하여 제1 수형 롤러부와 제1 암형 롤러부를 사용하고, 다른 제2 신발류 물품에 대하여 제2 수형 롤러부와 제2 암형 롤러부를 사용하는 것이 고려된다. 예를 들어서 만일 제2 신발류 물품이 제1 신발류 물품보다 더 작으면, 제2 암형 롤러부 및/또는 제2 수형 롤러부는 제1 암형/수형 롤러부보다 더 작은 외경을 가질 수 있다. 추가로, 롤러에 의해 조작될 다른 형상의 앞 심 또는 신발의 다른 영역을 수용하도록 롤러 보디로부터 플랜지까지 연장되는 다른 반경을 구현할 수 있는 것이 고려된다. 그래서, 예시적인 양태에서, 2개 이상의 롤러(예를 들면, 수형 롤러부와 암형 롤러부의 조합)가 다양한 신발류를 제공하기 위해 공동 어셈블리에서 서로 교환되어 사용될 수 있는 것이 고려된다.

도 11 및 도 12로 돌아가면, 본 발명의 양태에 따른, 미끄러짐 가능한 조정 구성을 가진 다른 롤러 어셈블리(100)가 도시되어 있다. 특히 수형 지지암(106)과 암형 지지암(122)은 전술한 바와 같이 지지암 커플러(124)와 수동 메커니즘 또는 능동 메카니즘에 의해 움직일 수 있게 결합된다. 지지암 커플러(124)는 롤러 폭의 조정을 가능하게 하는 하나 이상의 폭 조정 메카니즘을 유지할 수 있다. 지지암 커플러(124)는 지지 구조물(132, 134)들 사이에서 장착 구조물(102) 내에 미끄러짐 가능하게 유지될 수 있다. 지지 구조물(132, 134)은 복수 개의 봉(rod; 128, 130)을 지지하는 것으로 도 11 및 도 12에 도시되어 있고, 미끄럼 구조물(126)이 상기 봉 주위에서 복수 개의 봉(128, 130)의 길이 방향으로 활주할 수 있다. 이 미끄러짐식 맞물림의 결과로서, 미끄럼 구조물(126)과 함께 장착된 지지암 커플러(124)도 또한 봉(128, 130)의 길이 방향으로 미끄러질 수 있다. 그러므로 수형 롤러부(112)와 암형 롤러부(114)는 롤러가 의도된 방식으로 신발과 맞물리게 하면서 다양한 신발 위치 및 신발 방위를 수용하도록 미끄럼 구조물(126)에 의해 허용 가능한 다른 움직임 축에서 움직일 수 있다. 역시 도시된 것처럼, 하나 이상의 스프링(또는 다른 바이어싱 메카니즘)이 중심 정렬과 같은 기본 위치(default position)에서 구조물을 재배치하기 위해 각종 구조물[예를 들면, 봉(128, 130)]과 함께 사용될 수 있다. 그러나 예시적인 양태에서, 미끄럼 구조물(126)은 스프링 또는 다른 바이어싱 메카니즘으로부터의 저항 없이 봉(128, 130)을 따라 자유롭게 미끄러질 수 있는 것이 고려된다.

도 1로 되돌아가서, 진동 장치(104)는 롤러로부터 신발부로 전달될 수 있는 진동 에너지를 제공한다. 진동 장치(104)는 진동 에너지를 지지암 및 장착 구조물(102)에 의해 롤러를 통하여 간접적으로 전달하도록 장착 구조물(102)과 결합되는 것으로 도시되어 있다. 추가로 또는 대안으로, 진동 장치(104)는 롤러부와 직접 결합될 수 있고, 또는 하나 이상의 롤러부에 통합될 수 있는 것으로 고려된다. 그러므로 진동 에너지는, 일 양태에서, 이동 메카니즘과 같은 다른 구성요소로부터 진동 에너지를 제한 또는 격리시키면서 롤러에 직접 전달될 수 있다.

진동 장치(104)는 진동 에너지를 발생시키기에 효과적인 임의의 메카니즘에 기초할 수 있다. 예를 들면, 공압 동력 진동 장치가 고려된다. 추가로 및/또는 대안으로, 전기 동력 진동 장치가 고려된다. 전술한 바와 같이, 진동 장치(104)의 진동 에너지는 신발부의 형성 및 성형을 보조할 수 있다. 일 양태에서, 다층 재료로 될 수 있는 신발부가 신발의 앞 심 영역 주위에 형성되어야 할 때, 롤러가 앞 심 영역을 가로질러 횡단할 때의 롤러의 진동은 재료를 평탄하게 하고(예를 들면, 주름, 오므라듦 및 접은 자국을 제한함) 재료를 하부의 라스트에 일치시킨다.

장착 구조물(102)은 도 7 내지 도 9에 도시된 것처럼 롤러를 하나 이상의 이동 메카니즘과 결합시킨다. 임의의 구성의 장착 구조물이 구현될 수 있고, 그 구성은, 부분적으로, 장착 구조물이 결합되는 이동 메카니즘에 의해 정해질 수 있는 것으로 고려된다. 그러므로 장착 구조물은 대표적인 구조물로서 의도되고, 그 범위가 제한되지 않는다.

도 2는 도 1의 롤러 어셈블리(100)의 다른 투시도이다. 롤러는 롤러 보디(110)와 수납부(120) 사이의 미끄러짐식 맞물림이 보이도록, 수형 롤러부(112)를 암형 롤러부(114)로부터 분리한 열림 구성 상태이다.

도 3은 본 발명의 양태에 따른 롤러 어셈블리(100)의 측면도이다. 수형 롤러부(112)의 수형 플랜지는 이 예시적인 양태에서 암형 롤러부(114)의 암형 플랜지보다 더 작은 직경을 갖는 것으로 도시되어 있다. 이러한 직경의 차이는 예시적인 양태에서 신발부와 더 효율적인 맞물림을 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 더 큰 직경의 암형 플랜지는 신발부의 상부(예를 들면, 앞 심의 꼭대기) 영역보다 덜 만곡된 윤곽을 가진 밑창 또는 갑피의 밑창 대면부와 접촉하도록 의도될 수 있다. 그러므로 곡선 전이를 나타내는 더 작은 수형 플랜지는 예시적인 양태에서 신발부의 상부 영역에 대하여 곡선의 윤곽에 더 적응될 수 있다.

도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 양태에 따른 예시적인 신발부(506)와 맞물리는 롤러 어셈블리를 보인 것이다. 특히, 롤러 어셈블리의 롤러(514)는 제1 위치(510)로부터 제2 위치(508)까지 신발부(506)와 맞물리는 것으로 도시된다. 롤러(514)는 예를 들면 라스트(도시 생략됨) 주위에서 신발부(506)를 형성하기 위해 신발부(506)에 압축력을 가한다. 추가로, 롤러(514)는 신발 갑피를 신발 밑창에 접착제로 결합하는 것과 같이 제1 부분을 제2 부분에 접합하는 것을 보조하기에 효과적이다. 롤러(514)가 제1 위치(510)로부터 제2 위치(508)까지 구를 때 롤러(514)의 압축력은, 재료들 간에 형성되는 접합을 보조하고 재료들을 성형 및 일치시키도록 재료들을 압축할 수 있다.

도시된 것처럼, 제1 위치(510)와 제2 위치(508) 사이의 선(512)은 볼 라인(ball line)이라고 부른다. 볼 라인은 신발의 안쪽면(medial side)의 안쪽 정점(medial apex)과 측면측의 측면 정점 사이에서 신발을 통하여 연장된다. 라스트 주위에서 갑피의 형성은 예시적인 양태에서 적어도 발가락부를 가로질러 그리고 선(512)까지 롤러 어셈블리에 의해 달성될 수 있는 것으로 고려된다. 비록 제1 위치(510)와 제2 위치(508)가 도시되어 있지만, 이들 위치는 예시적인 양태에서 신발 상의 임의의 위치일 수 있는 것으로 고려된다.

도 5a의 상태(500)에서는 롤러 어셈블리(100)가 제1 위치(510)에서 신발부(506)와 맞물린다. 도 5b의 상태(502)는 상태 504로 도 5c에 도시된 바와 같이 제2 위치(508)까지 롤러 어셈블리(100)가 횡단할 때 신발부(506)와 맞물리는 롤러 어셈블리(100)를 나타낸다.

도 6은 본 발명의 양태에 따른, 신발부(506)와 맞물리는 롤러 어셈블리(100)의 측면 윤곽을 보인 것이다. 도 5b의 상태(502)와 유사하게, 롤러(514)는 뒤꿈치 단부(606)에 반대쪽인 발가락 단부(608)에서 신발부(506)의 일부를 가로질러 롤링한다. 비록 도 6은 롤러가 갑피(604) 및 밑창(602)과 맞물리는 것을 도시하고 있지만, 그 대신에 롤러는, 예시적인 양태에서, 밑창과 결합하기 전에 라스트에 일치되도록 하나 이상의(예를 들면, 복수 개의) 층으로 형성되어 라스트된 갑피와 맞물리는 것이 고려된다. 도 6은 수형 플랜지가 신발부와 맞물리고 암형 플랜지가 신발부(506)와 맞물리는 것을 도시한다. 이러한 예시에 있어서, 수형 플랜지는 갑피(604)에서 발가락 단부(608)의 최상부와 맞물리고 암형 플랜지는 발가락 단부(608)에서 밑창(602)의 바닥과 맞물린다.

롤러 어셈블리가 횡단할 공구 경로는 이하에서 설명하는 이동 메카니즘에 의해 프로그램 및 제어될 수 있다. 또한, 신발부에 인가될 바람직한 압축력에 기초하여 공구 경로를 제어 또는 안내하기 위해 하나 이상의 센서를 사용할 수 있는 것이 고려된다. 여하튼 이동 메카니즘은 롤러 어셈블리를 이동시킬 수 있다는 것이 고려된다. 도 7 내지 도 9는 하나 이상의 신발부(506, 507)와 맞물리도록 하나 이상의 각도로 롤러 어셈블리(100)를 이동시키는 예시적인 이동 메카니즘(702)을 포함하는 제조 시스템(700)을 보인 것이다. 이동 메카니즘은 다축, 다회전 로봇과 같은 임의의 프로그램 가능한 로봇일 수 있다. 예시적인 양태에서, 이동 메카니즘(702)은 제1축(예를 들면, 수직면) 내에서 움직일 수 있는 제1 선형 움직임 제어기(704)를 포함하는 것으로 고려된다. 또한, 이동 메카니즘(702)은 다른 축(예를 들면, 수평면) 내에서 롤러 어셈블리를 움직이기에 효과적인 제2 선형 움직임 제어기(706)를 포함하는 것으로 고려된다. 추가로, 캐리지(carriage; 708)가 롤러 어셈블리와 결합될 수 있고, 이동 메카니즘(702)에 회전 성분을 제공하도록 이동 메카니즘(702)에 의해 회전 가능하게 제어되는 것으로 고려된다. 도 7 및 도 8은 물품 홀더(710)에 의해 유지되는 신발부(506)와 롤러 어셈블리(100) 사이의 맞물림 순서를 묘사한다. 롤러가 신발부를 횡단할 때, 이동 메카니즘(702)의 구성요소들은 공구 경로를 따르도록 움직인다. 하나 이상의 구성요소[예를 들면, 롤러 어셈블리(100)]가 특정의 이동 축 및 회전 축을 따르는 것으로 도시되어 있지만, 추가의 이동 방향 및 회전 방향이 구현되는 것이 고려된다. 예를 들면, 캐리지(708) 또는 다른 구성요소는 예시적인 양태에서 X축, Y축 및/또는 Z축을 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 캐리지(708) 또는 다른 구성요소는 예시적인 양태에서 X축, Y축 및/또는 Z축을 중심으로 이동할 수 있다. 그러므로 롤러 어셈블리는 신발류 물품에 롤러 어셈블리가 접근하는 각도 및 방향을 변경함으로써 다양한 크기, 형상 및 방위를 가진 신발류 물품과 효과적으로 맞물리도록 다양한 방향으로 회전 및 이동될 수 있는 것으로 고려된다.

도 9는 도 7 및 도 8의 순서에 계속되는 것으로, 단일 이동 메카니즘이 롤러 어셈블리로 하여금 복수 개의 신발부, 예를 들면, 물품 홀더(710)에 유지되는 제2 신발부(507)에 대하여 어떻게 작업하게 하는지를 보인 것이다. 물품 홀더(710)는, 각종 신발부에 롤러 어셈블리(100)를 적용함에 있어서 프로그램된 공구 경로가 유용하도록, 각종 신발부에 대한 공지의 위치를 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이 공구 경로는 특정 신발부 및/또는 그 신발부와 관련된 라스트에 대하여 프로그램되는 것으로 고려된다. 예를 들면, 라스트의 기하학적 형상은 공지될 수 있고, 롤러 폭을 포함한 공구 경로는 특정 신발부/라스트와 맞물리도록 이동 메카니즘 및/또는 롤러 어셈블리(100)를 제어하게 개발 및 유지될 수 있다.

도 10은 본 발명의 양태에 따른, 제조 시스템에 의해 신발부를 롤링하는 방법을 나타내는 흐름도(1000)이다. 블록 1002에서, 신발부가 물품 홀더에 배치된다. 예시적인 양태에서, 신발부는 시스템의 물품 홀딩 장치에 고정되어 라스트된 갑피이다. 또한, 신발부는 갑피 및 밑창일 수 있다고 고려된다.

블록 1004에서, 롤러가 신발부의 제1 위치에 배치된다. 롤러의 위치 지정은 컴퓨터에 의해 제어되는 이동 메카니즘에 의해 달성될 수 있다. 롤러는, 롤러의 하나 이상의 부분이 신발부에 대하여 압축력을 제공하도록 신발부와 접촉하게 배치될 수 있다.

블록 1006에서, 롤러의 폭이 조정된다. 이 조정은 신발부와 관련된, 검출되거나 공지된 폭에 기초하여 하나 이상의 액추에이터에 의해 제어될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 상기 폭은 그 폭이 수동 조정되도록 롤러의 바이어스된(biased) 폭을 확대시키는 신발부에 의해 결정될 수 있다. 상기 폭은 롤러의 수형 플랜지와 암형 플랜지 사이의 거리로서 측정될 수 있다. 또한, 상기 폭은 예시적인 양태에서 암형 롤러부의 오목한 부분 내로 연장되는 수형 롤러부의 길이에 기초하여 측정될 수 있다.

블록 1008에서, 롤러는, 롤러가 신발부 상의 제1 위치로부터 제2 위치로 횡단할 때 신발부를 따라 롤링한다. 롤러가 롤링할 때, 신발부에는 롤러와 신발부의 접촉에 의해 압축력이 인가된다. 이 압축은 신발부의 외부로부터 연장되는 힘을 제공하고, 이때 롤러 접촉은 신발부의 내부를 향하여 발생한다. 상기 압축력은 내부의 라스트에 의해 저항을 받을 수 있다. 롤러의 롤링은 모터에 의한 회전과 같은 롤러의 힘있는 움직임일 수 있다. 대안으로, 롤러의 롤링은, 롤러 어셈블리의 움직임 및 롤러의 자유 회전 운동을 야기하는 신발부와의 마찰 맞물림에 응답하여 발생할 수 있다. 롤러가 신발부를 가로질러 롤링할 때 진동 에너지가 롤러로부터 신발부로 전달될 수 있는 것이 고려된다. 또한, 롤러가 신발부를 가로질러 롤링하기 전에 또는 롤링하는 동안에 증기 또는 다른 열 에너지가 신발부에 인가되는 것이 고려된다.

도시된 각종 구성요소뿐만 아니라 도시되지 않은 구성요소들의 많은 다른 배치가 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 가능하다. 본 발명의 실시형태들은 제한하는 것이 아니라 예시하려는 의도로 설명한 것이다. 본 발명의 범위에서 벗어나지 않은 대안적인 실시형태가 당업자에게는 명백할 것이다. 당업자라면 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 전술한 개선점들을 구현하는 다른 수단들을 개발할 수 있다.

소정의 특징 및 하위 조합(subcombination)이 유용하고, 다른 특징 및 하위 조합을 참조하지 않고 이용할 수 있으며, 이러한 특징 및 하위 조합은 특허 청구범위의 범위 내에 있는 것으로 고려된다는 것을 이해할 것이다. 각종 도면에 도시된 모든 단계들이 여기에서 설명한 특정 순서로 실행될 필요는 없다.

Claims (18)

1. 신발류 물품 제조 시스템에 있어서,
   롤러의 암형(female) 롤러부 내로 미끄러질 수 있는 수형(male) 롤러부를 구비한 롤러
   를 포함하고, 상기 수형 롤러부는 롤러 보디(roller body)와 수형 플랜지를 구비하며, 상기 롤러 보디는 상기 수형 플랜지보다 더 작은 직경을 갖고, 상기 암형 롤러부는 암형 플랜지 및 암형 플랜지로부터 암형 롤러부 내로 오목하게 들어간 원통형 수납부를 구비하고, 상기 암형 플랜지는 상기 수납부의 직경보다 더 큰 직경을 갖고, 상기 롤러 보디는 상기 수납부 내로 미끄러질 수 있으며, 상기 수형 롤러부와 상기 암형 롤러부는 축방향으로 정렬되고,
   상기 수형 롤러부는 상기 롤러 보디로부터 상기 수형 플랜지까지 곡선의 윤곽을 갖고서 전이하고, 상기 곡선의 윤곽은 상기 수형 플랜지와 상기 암형 플랜지 사이에 위치됨으로써 신발 형성 공정 동안 신발 갑피와 결합될 수 있는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   수형 지지암과 암형 지지암
   을 더 포함하고, 상기 암형 롤러부는 상기 암형 지지암과 회전 가능하게 결합되고, 상기 수형 롤러부는 상기 수형 지지암과 회전 가능하게 결합된 것인 신발류 물품 제조 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   장착 구조물
   을 더 포함하고, 상기 암형 지지암과 상기 수형 지지암은 상기 장착 구조물에 조정 가능하게 결합되는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 암형 지지암과 상기 수형 지지암은, 상기 롤러 보디가 상기 수납부 내로 미끄러질 수 있도록 롤러의 회전축과 평행한 방향으로 조정되는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 롤러와 직접적으로 또는 간접적으로 결합되는 진동 장치
   를 더 포함하는 신발류 물품 제조 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 진동 장치는 상기 장착 구조물과 결합되는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 진동 장치는 공압 작동형 또는 전기 작동형의 진동 발생기인 것인 신발류 물품 제조 시스템.
8. 제3항에 있어서,
   상기 장착 구조물과 결합된 이동 메카니즘
   을 더 포함하고, 상기 이동 메카니즘은 적어도 하나의 이동도(degree of motion)로 움직이는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 이동 메카니즘은 적어도 3개의 이동도로 움직이는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
10. 제8항에 있어서, 상기 이동 메카니즘은 상기 롤러를 지지하는 상기 장착 구조물을 회전시키기 위해 상기 이동 메카니즘과 회전 가능하게 맞물린 캐리지(carriage)를 구비한 것인 신발류 물품 제조 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 수형 롤러부는 상기 롤러 보디로부터 상기 수형 플랜지까지 곡선의 윤곽을 갖고서 전이하는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 암형 플랜지는 30mm 내지 120mm 사이의 직경을 갖는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 암형 플랜지는 상기 수형 플랜지보다 더 큰 직경을 갖는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 롤러 보디는 상기 수납부와 같거나 더 작은 직경을 갖는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
15. 제1항에 있어서, 상기 롤러 보디는 상기 수납부가 암형 플랜지로부터 암형 롤러부 내로 오목하게 들어간 것보다 적어도 더 큰 거리만큼 상기 수형 플랜지로부터 길이 방향으로 연장된 것인 신발류 물품 제조 시스템.
16. 제1항에 있어서, 상기 수형 플랜지와 상기 암형 플랜지는 상기 롤러 보디와 상기 수납부 간의 제1 맞물림에서 제1 거리만큼 분리되고, 상기 수형 플랜지와 상기 암형 플랜지는 상기 롤러 보디와 상기 수납부 간의 제2 맞물림에서 제2 거리만큼 분리되는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
17. 제1항에 있어서,
    물품 홀더(article holder)
    를 더 포함하고, 상기 물품 홀더는 상기 롤러와 관련하여 하나 이상의 신발류 물품 구성요소를 유지하는 것인 신발류 물품 제조 시스템.
18. 신발류 물품 제조 시스템으로서,
    롤러의 암형 롤러부 내로 미끄러질 수 있는 수형 롤러부를 구비한 롤러
    를 포함하고,
    상기 수형 롤러부는 롤러 보디와 수형 플랜지를 구비하며, 상기 롤러 보디는 상기 수형 플랜지보다 더 작은 직경을 갖고, 상기 수형 롤러부는 상기 롤러 보디로부터 상기 수형 플랜지까지 곡선의 윤곽을 갖고서 전이하고, 상기 곡선의 윤곽은 볼록하고 그리고 신발 갑피의 오목부에 결합하도록 구성되고,
    상기 암형 롤러부는 암형 플랜지 및 암형 플랜지로부터 암형 롤러부 내로 오목하게 들어간 원통형 수납부를 구비하고, 상기 암형 플랜지는 상기 수납부의 직경보다 더 큰 직경을 갖고,
    상기 롤러 보디는 상기 수납부 내로 미끄러질 수 있으며, 상기 수형 롤러부와 상기 암형 롤러부는 축방향으로 정렬된 것인 신발류 물품 제조 시스템.

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